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《仪器仪表用户》2017,(11)
光纤布拉格光栅传感器是利用布拉格光栅波长对温度、应力的敏感特性而制成的一种新型光纤传感器,具有抗电磁干扰、测量范围大、动态范围广、稳定性好等优点。光纤光栅传感器的解调技术是目前光纤光栅传感技术研究领域的重点和难点之一,开发高精度、低价格的解调系统成为光纤光栅传感器大量应用于实际的关键。简要介绍了光纤光栅的发展动态和应用现状;系统地介绍了光纤光栅的解调原理,并给出了采用边缘滤波器法实现光纤布拉格光栅温度解调的模型;利用所设计的光纤布拉格光栅传感解调系统进行了光纤布拉格光栅的温度解调实验,并对实验结果进行了分析和处理,验证了基于光纤布拉格光栅温度解调方案的可行性。 相似文献
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利用光纤偏振分束器和保偏光纤的传感解调系统 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了一种利用光纤偏振分束器(PBS)和保偏光纤(PMF)中偏振模间干涉原理实现光纤布拉格光栅波长解调的方案,以提高光纤光栅传感解调系统的解调精度和稳定性。运用矩阵光学原理建立了数学分析模型,由此给出了系统输出信号与光纤光栅布拉格波长之间的关系。通过仿真分析,研究了保偏光纤长度、输入光相对于保偏光纤主轴的偏振角度和光纤偏振分束器主轴方位对系统输出信号的影响,明确提出了提高系统灵敏度的方法。根据设计方案搭建了实验系统,并进行了实验验证。结果表明:该设计方案可行,系统的波长分辨率1pm,测量精度1pm,温度可测量范围为90℃。该系统测量精度高,其稳定性优于利用M-Z型干涉仪的解调装置。 相似文献
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采用四对称悬臂梁与光纤布拉格光栅传感机构的组合设计,将2个相同反射波长的光纤光栅对称粘接于悬臂梁的上下表面,组成光栅串,实现对外压力的双光栅波长差的调谐方法。研究结果表明,该系统能自补偿光纤光栅压力传感系统的弹性迟滞影响,还能自补偿温度对光纤光栅压力传感的影响,解决了光纤光栅对压力和温度交叉敏感的问题,改善了传感系统的线性特性和重复性。在0~6MPa的测压范围内,双峰波长差的调谐范围为0—6.6nm,压力调谐双峰波长差的灵敏度可达1.12nm/MPa,在15—110℃测温范围内,温度调谐双峰波长的灵敏度可达0.028nm/℃。 相似文献
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光纤光栅传感系统信号解调技术的研究 总被引:3,自引:0,他引:3
实现波长编码信号的解调,是光纤光栅传感系统实用化推广的关键技术之一。文中讨论了光纤光栅传感信号解调的基本原理,分析了国内外提出的常用解调方法的工作机理、特点和性能,并总结了信号解调过程中存在的主要技术难点及发展方向,为基于光纤光栅传感系统的解调部分的设计提供了依据。 相似文献
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新型FBG振动传感器的研究与实现 总被引:1,自引:0,他引:1
针对常用振动传感器灵敏度低、测量范围小以及材料缺陷等缺点,在分析光纤布拉格光栅(FBG)传感原理的基础上,设计了一种基于悬臂梁结构匹配光栅滤波解调的振动传感器.通过附加电磁阻尼,提高了传感器的灵敏度以及信号检测的稳定性,扩大了频率测量范围.利用激振器标准信号进行振动测试实验,并加以傅里叶分析,得到了良好的实验结果.通过实验测试证明:无失真检测频率可达300 Hz,系统频带宽,稳定性好,灵敏度高. 相似文献
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提出了一种基于FPGA与DSP平台的光纤布拉格光栅传感分析仪,将外界参量的变化转化为光纤布拉格光栅波长的偏移,通过数据采集、过滤杂波、信号波峰检测、高斯曲线拟合以及加权波长计算等关键步骤来实现波长解调技术,进而完成温度、应变、压力或位移等对象的在线测量,并且可以实现光纤线路故障分析与定位的功能.实验结果表明:该系统功耗低、线性度好、波长解调精度与分辨率较高.经过长期测试,系统软硬件运行稳定可靠. 相似文献
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基于光纤布拉格光栅传感模型,提出了一种悬臂梁与波登管相结合的光纤光栅压强传感器的组合设计,推导了光纤布拉格光栅中心波长偏移量与压强之间的解析关系式。理论和实验结果表明,压强调谐光纤布拉格波长的灵敏度系数的理论值与实验值分别为0.2246nm/MPa、0.2218nm/MPa,在0~6MPa测压范围内,调谐范围为1.35n/n. 相似文献